JP2015070671A - Apparatus and method for manufacturing stator core for rotary electric machine - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus and method for manufacturing a stator core for rotary electric machines, capable of reducing work hardening in a punching process and reducing an iron loss generated in the stator core during energization.SOLUTION: An apparatus 1 for manufacturing a stator core for rotary electric machines comprises: a die 4 including a mounting plane 12 arranged with a steel sheet 2; a punch 8 for punching a stator core formation member 20 into a predetermined shape from the steel sheet 2 arranged on the die 4; and a shear 14 formed in the die 4 or the punch 8 so as to be depressed or projected by a predetermined depth to a plane parallel to the mounting plane 12 in a predetermined extending direction parallel to the mounting plane 12. The shear 14 is formed in an extending direction intersecting an edge relatively high in an increase rate of magnetic reluctance being a rate increasing a magnetic reluctance in the whole stator core formation member when a magnetic reluctance is increased in a portion from the edge to a constant distance, out of edges constituting the outer periphery of the stator core formation member 20 at a position faced to the edge.

Description

本発明は、回転電機用ステータコアの製造装置及び回転電機用ステータコアの製造方法に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a rotating electrical machine stator core manufacturing apparatus and a rotating electrical machine stator core manufacturing method.

従来より、回転電機用ステータコアは、電磁鋼板を多数積層して製造されているが、その際、プレスによる電磁鋼板の打ち抜きが行われている（例えば、特許文献１）。   Conventionally, a stator core for a rotating electrical machine has been manufactured by laminating a large number of electromagnetic steel plates, and at that time, punching of the electromagnetic steel plates by a press is performed (for example, Patent Document 1).

特開２０１１‐２１７５６５号公報JP 2011-217565 A

しかしながら、従来は、図１７（ａ）に示すように、電磁鋼板５０２をダイ５０４と付勢手段５０６ａによって付勢された板押さえ５０６によって挟んだ状態で、上からパンチ５０８によって瞬間的に製品としてのステータコア形成部材を打ち抜いていた。そのため、図１７（ｂ）に示すようなダイ５０４に形成されたステータコア形成部材と同形状の開口部５０４ａに沿って、ステータコア形成部材の形状輪郭部に加工硬化が発生してしまう。このように、打ち抜き加工の際に、ステータコアの形状輪郭部に加工硬化が発生すると、透磁率が低下（すなわち磁気抵抗が増加）するため、ヒステリシス損失が増加し、鉄損が増加するという問題があった。   However, conventionally, as shown in FIG. 17A, the electromagnetic steel sheet 502 is sandwiched between a die 504 and a plate presser 506 urged by the urging means 506a, and is instantaneously made into a product by a punch 508 from above. The stator core forming member was punched out. For this reason, work hardening occurs in the shape contour portion of the stator core forming member along the opening 504a having the same shape as the stator core forming member formed in the die 504 as shown in FIG. As described above, when work hardening occurs in the shape contour portion of the stator core during the punching process, the magnetic permeability is decreased (that is, the magnetic resistance is increased), so that the hysteresis loss is increased and the iron loss is increased. there were.

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、打ち抜き加工における加工硬化を低減して、通電時にステータコアに発生する鉄損を低減させる回転電機用ステータコアの製造装置及び製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and a purpose thereof is to reduce the work hardening in the punching process and reduce the iron loss generated in the stator core when energized, and the manufacturing apparatus and the manufacture of a stator core for a rotating electrical machine. It is to provide a method.

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、
鋼板（例えば、後述の実施形態における電磁鋼板２）を所定形状に打ち抜いたステータコア形成部材（例えば、後述の実施形態におけるステータコア形成部材２０）を積層することで構成される回転電機用ステータコアの製造装置（例えば、後述の実施形態における回転電機用ステータコアの製造装置１）であって、
前記鋼板が配置される載置平面（例えば、後述の実施形態における載置平面１２）を備えたダイ（例えば、後述の実施形態におけるダイ４、予備打ち抜きダイ１０４、形状打ち抜きダイ２０４）と、
前記ダイ上に配置された前記鋼板から前記ステータコア形成部材を前記所定形状に打ち抜くパンチ（例えば、後述の実施形態におけるパンチ８、３０８、予備打ち抜きパンチ１０８、形状打ち抜きパンチ２０８）と、
前記ダイ又は前記パンチに、前記載置平面と平行な所定の延在方向に沿って、前記載置平面と平行な平面に対して所定深さだけ凹む又は突出するように形成されたシャー（例えば、後述の実施形態におけるシャー１４、１１４、２１４、２１５、３１４）と、
を備え、
前記シャーは、前記ステータコア形成部材の外周を構成する縁部の内、縁部から一定距離までの部分において磁気抵抗が増加した際に、ステータコア形成部材全体での磁気抵抗を増加させる割合である磁気抵抗増加率が相対的に高い縁部に対向する位置において、前記延在方向が前記相対的に高い縁部に対して交差する方向に形成されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1
An apparatus for manufacturing a stator core for a rotating electrical machine configured by stacking a stator core forming member (for example, a stator core forming member 20 in an embodiment described later) obtained by punching a steel plate (for example, an electromagnetic steel plate 2 in an embodiment described later) into a predetermined shape. (For example, a stator core manufacturing apparatus 1 for a rotating electrical machine in an embodiment described later),
A die (for example, a die 4, a pre-punching die 104, a shape punching die 204 in an embodiment described later) having a mounting plane (for example, a mounting plane 12 in an embodiment described later) on which the steel plate is disposed;
Punches for punching out the stator core forming member into the predetermined shape from the steel plate disposed on the die (for example, punches 8 and 308, preliminary punching punch 108, shape punching punch 208 in the embodiment described later),
A shear formed on the die or the punch so as to be recessed or protruded by a predetermined depth with respect to a plane parallel to the mounting plane along a predetermined extending direction parallel to the mounting plane (for example, , Shears 14, 114, 214, 215, 314) in the embodiments described later,
With
The shear is a ratio of increasing the magnetic resistance of the entire stator core forming member when the magnetic resistance increases in a portion from the edge to a certain distance among the edges constituting the outer periphery of the stator core forming member. The extending direction is formed in a direction intersecting the relatively high edge at a position facing the edge having a relatively high resistance increase rate.

請求項２に係る発明は、請求項１の構成に加えて、
前記ダイは、前記ステータコア形成部材の外周を構成する縁部の内、前記磁気抵抗増加率が相対的に低い縁部に対向する位置において、前記載置平面と平行な板押さえ部（例えば、後述の実施形態における板押さえ部１３）が形成されていることを特徴とする。 In addition to the configuration of claim 1, the invention according to claim 2
The die has a plate pressing portion (for example, described later) parallel to the mounting plane at a position facing an edge portion having a relatively low magnetic resistance increase rate among the edge portions constituting the outer periphery of the stator core forming member. A plate pressing portion 13) in the embodiment is formed.

請求項３に係る発明は、
円弧状のバックヨーク（例えば、後述の実施形態におけるバックヨーク部２２）の周方向中央側から径方向内側にティース（例えば、後述の実施形態におけるティース部２４）が突出して形成された分割コア形成部材（例えば、後述の実施形態における分割コア形成部材２０ａ）を鋼板を打ち抜くことで形成し、該分割コア形成部材を積層し、円環状に連結することで構成される回転電機用ステータコアの製造装置（例えば、後述の実施形態における回転電機用ステータコアの製造装置１）であって、
前記鋼板が配置される載置平面（例えば、後述の実施形態における載置平面１２）を備えたダイ（例えば、後述の実施形態におけるダイ４、予備打ち抜きダイ１０４、形状打ち抜きダイ２０４）と、
前記ダイ上に配置された前記鋼板から前記分割コア形成部材を打ち抜くパンチ（例えば、後述の実施形態におけるパンチ８、予備打ち抜きパンチ１０８、形状打ち抜きパンチ２０８）と、
前記ダイに、前記載置平面と平行な所定の延在方向に沿って、前記載置平面と平行な平面に対して所定深さだけ凹む又は突出するように形成されたシャー（例えば、後述の実施形態におけるシャー１４、１１４、２１４、２１５）と、
を備え、
前記シャーは、前記分割コア形成部材の外周を構成する縁部の内、前記ティースの径方向端部（例えば、後述の実施形態における径方向端部２４ａ）に対向する位置において、前記延在方向が前記ティースの前記径方向端部に対して交差する方向に形成されることを特徴とする。 The invention according to claim 3
Formation of a split core in which teeth (for example, teeth portion 24 in the embodiment described later) protrude from the center in the circumferential direction of the arc-shaped back yoke (for example, back yoke portion 22 in the embodiment described later) radially inward. An apparatus for manufacturing a stator core for a rotating electrical machine, wherein a member (for example, a split core forming member 20a in an embodiment described later) is formed by punching a steel plate, the split core forming members are stacked and connected in an annular shape. (For example, a stator core manufacturing apparatus 1 for a rotating electrical machine in an embodiment described later),
A die (for example, a die 4, a pre-punching die 104, a shape punching die 204 in an embodiment described later) having a mounting plane (for example, a mounting plane 12 in an embodiment described later) on which the steel plate is disposed;
A punch for punching the divided core forming member from the steel plate disposed on the die (for example, a punch 8, a pre-punching punch 108, and a shape punching punch 208 in an embodiment described later);
A shear (for example, described later) formed on the die so as to be recessed or protruded by a predetermined depth with respect to a plane parallel to the mounting plane along a predetermined extending direction parallel to the mounting plane. Shears 14, 114, 214, 215) in the embodiment;
With
The shear is in the extending direction at a position facing a radial end portion of the teeth (for example, a radial end portion 24a in an embodiment to be described later) among the edges constituting the outer periphery of the split core forming member. Is formed in a direction crossing the radial end portion of the tooth.

請求項４に係る発明は、請求項３の構成に加えて、
前記シャーは、前記分割コア形成部材の外周を構成する縁部の内、前記バックヨークの径方向端部（例えば、後述の実施形態における径方向端部２２ａ）の少なくとも一部に対向する位置も含むように形成されることを特徴とする。 In addition to the configuration of claim 3, the invention according to claim 4
The shear also has a position that faces at least a part of a radial end of the back yoke (for example, a radial end 22a in an embodiment described later) among the edges constituting the outer periphery of the split core forming member. It is formed so that it may contain.

請求項５に係る発明は、請求項４の構成に加えて、
前記ティースの径方向端部には、円周方向に突出する鍔部（例えば、後述の実施形態における鍔部２４ｂ）が形成されており、
前記シャーは、前記鍔部の周方向一方側の先端部に対向する位置から周方向他方側の先端部に対向する位置まで形成されており、
前記ダイには、前記鍔部の周方向一方側の先端部と周方向他方側の先端部の外側に、前記載置平面と平行な板押さえ部が形成されていることを特徴とする。 The invention according to claim 5 includes, in addition to the configuration of claim 4,
At the radial end of the teeth, a collar projecting in the circumferential direction (for example, the collar 24b in an embodiment described later) is formed,
The shear is formed from a position facing the distal end portion on one circumferential side of the collar portion to a position facing the distal end portion on the other circumferential side,
The die is characterized in that a plate pressing portion parallel to the mounting plane is formed on the outer side of the distal end portion on one circumferential side and the distal end portion on the other circumferential side of the collar portion.

請求項６に係る発明は、請求項３〜５のいずれかの構成に加えて、
前記シャーは、前記分割コア形成部材の外周を構成する縁部の内、前記バックヨークの周方向端部（例えば、後述の実施形態におけるバックヨーク部２２の周方向端部２２ｂ）に対向する位置において、前記延在方向が前記バックヨークの前記周方向端部に対して交差する方向にさらに形成されていることを特徴とする。 In addition to the structure of any one of Claims 3-5, the invention which concerns on Claim 6 is
The shear is a position facing the circumferential end portion of the back yoke (for example, the circumferential end portion 22b of the back yoke portion 22 in an embodiment described later) among the edges constituting the outer periphery of the split core forming member. In the above, the extending direction is further formed in a direction intersecting the circumferential end of the back yoke.

請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれかの構成に加えて、
前記シャーの前記載置平面に対する深さ又は突出長は、前記鋼板の厚みよりも小さいことを特徴とする。 In addition to the structure of any one of Claims 1-6, the invention which concerns on Claim 7
The depth or protrusion length of the shear with respect to the mounting plane is smaller than the thickness of the steel plate.

請求項８に係る発明は、請求項１〜７のいずれかの構成に加えて、
前記パンチの打ち抜き方向の反対側から、前記鋼板を押さえる逆押さえ部（例えば、後述の実施形態における逆押さえ１０）をさらに備えたことを特徴とする。 In addition to the structure of any one of Claims 1-7, the invention which concerns on Claim 8 is
A reverse pressing part (for example, a reverse pressing 10 in an embodiment described later) for pressing the steel plate from the opposite side of the punching direction of the punch is further provided.

請求項９に係る発明は、
ダイ（例えば、後述の実施形態におけるダイ４）上に配置された鋼板（例えば、後述の実施形態における電磁鋼板２）からステータコア形成部材（例えば、後述の実施形態におけるステータコア形成部材２０）を、所定形状にパンチ（例えば、後述の実施形態におけるパンチ８、３０８、予備打ち抜きパンチ１０８、形状打ち抜きパンチ２０８）により打ち抜く工程と、
前記ステータコア形成部材を積層する工程と、を備える回転電機用ステータコアの製造方法であって、
前記ダイ又は前記パンチには、前記鋼板が配置される載置平面（例えば、後述の実施形態における載置平面１２）と平行な所定の延在方向に沿って、前記載置平面と平行な平面に対して所定深さだけ凹む又は突出するようにシャー（例えば、後述の実施形態におけるシャー１４、１１４、２１４、３１４）が形成されており、
前記シャーは、前記ステータコア形成部材の外周を構成する縁部の内、縁部から一定距離までの部分において磁気抵抗が増加した際に、ステータコア形成部材全体での磁気抵抗を増加させる割合である磁気抵抗増加率が相対的に高い縁部に対向する位置において、前記延在方向が前記相対的に高い縁部に対して交差する方向に形成されることを特徴とする。 The invention according to claim 9 is:
A stator core forming member (for example, a stator core forming member 20 in an embodiment to be described later) is predetermined from a steel plate (for example, an electromagnetic steel plate 2 in an embodiment to be described later) disposed on a die (for example, a die 4 in an embodiment to be described later). A step of punching into a shape by a punch (for example, punches 8 and 308, preliminary punching punch 108, and shape punching punch 208 in the embodiments described later);
A step of laminating the stator core forming member, and a method of manufacturing a stator core for a rotating electrical machine,
The die or the punch has a plane parallel to the mounting plane described above along a predetermined extending direction parallel to a mounting plane (for example, a mounting plane 12 in an embodiment described later) on which the steel plate is disposed. A shear (for example, shears 14, 114, 214, 314 in embodiments described later) is formed so as to be recessed or protrude by a predetermined depth with respect to
The shear is a ratio of increasing the magnetic resistance of the entire stator core forming member when the magnetic resistance increases in a portion from the edge to a certain distance among the edges constituting the outer periphery of the stator core forming member. The extending direction is formed in a direction intersecting the relatively high edge at a position facing the edge having a relatively high resistance increase rate.

請求項１０に係る発明は、
ダイ（例えば、後述の実施形態におけるダイ４）上に配置された鋼板から円弧状のバックヨーク（例えば、後述の実施形態におけるバックヨーク部２２）の周方向中央側から径方向内側にティース（例えば、後述の実施形態におけるティース部２４）が突出して形成された分割コア形成部材（例えば、後述の実施形態におけるステータコア形成部材２０）を、パンチ（例えば、後述の実施形態におけるパンチ８、３０８、予備打ち抜きパンチ１０８、形状打ち抜きパンチ２０８）により打ち抜く工程と、
該分割コア形成部材を積層し円環状に連結する工程と、を備える回転電機用ステータコアの製造方法であって、
前記ダイには、前記鋼板が配置される載置平面（例えば、後述の実施形態における載置平面１２）と平行な所定の延在方向に沿って、前記載置平面と平行な平面に対して所定深さだけ凹む又は突出するようにシャー（例えば、後述の実施形態におけるシャー１４、１１４、２１４、２１５、３１４）が形成されており、
前記シャーは、前記分割コア形成部材の外周を構成する縁部の内、前記ティースの径方向端部（例えば、後述の実施形態における径方向端部２４ａ）に対向する位置において、前記延在方向が前記ティースの前記径方向端部に対して交差する方向に形成されることを特徴とする。 The invention according to claim 10 is:
Teeth (for example, radially inward from the center in the circumferential direction of the arc-shaped back yoke (for example, back yoke portion 22 in the following embodiment) from a steel plate disposed on a die (for example, a die 4 in the embodiment to be described later) A split core forming member (for example, a stator core forming member 20 in an embodiment described later) formed by projecting a tooth portion 24 in an embodiment described later is used as a punch (for example, punches 8 and 308 in the embodiment described later, spare) Punching with a punching punch 108, a shape punching punch 208),
A step of stacking the split core forming members and connecting them in an annular shape, and a method of manufacturing a stator core for a rotating electrical machine,
The die has a predetermined extending direction parallel to a mounting plane (for example, a mounting plane 12 in an embodiment described later) on which the steel plate is disposed, and a plane parallel to the mounting plane described above. A shear (for example, shears 14, 114, 214, 215, 314 in the embodiments described later) is formed so as to be recessed or protrude by a predetermined depth,
The shear is in the extending direction at a position facing a radial end portion of the teeth (for example, a radial end portion 24a in an embodiment to be described later) among the edges constituting the outer periphery of the split core forming member. Is formed in a direction crossing the radial end portion of the tooth.

請求項１及び請求項９の発明によれば、対向する位置にシャーが形成された縁部においては、徐々にせん断が行われる逐次的せん断により、所定形状のステータコア形成部材が打ち抜かれることとなるため、瞬間的に発生するせん断応力（打ち抜きの間に発生するせん断応力のピーク値）が低減される。そのため、せん断応力が大きい程発生し易くなるステータコア形成部材の縁部の歪み、すなわち残留応力を低減することができる。従って、シャーを設けない場合、すなわち瞬間的な一度のせん断によってステータコア形成部材を打ち抜く場合に比べて、打ち抜きの際の縁部の歪み（加工硬化）を抑制することができ、ステータコア形成部材の縁部の内、磁気抵抗増加率の高い縁部に対して磁気抵抗の増加を抑制でき、通電時にステータコアにおいて発生する鉄損を効果的に低減することが可能となる。   According to the first and ninth aspects of the present invention, the stator core forming member having a predetermined shape is punched out by the sequential shearing in which the shear is gradually performed at the edges where the shears are formed at the opposing positions. Therefore, the shear stress that occurs instantaneously (the peak value of the shear stress generated during punching) is reduced. Therefore, the distortion of the edge of the stator core forming member, that is, the residual stress, which is more likely to be generated as the shear stress is larger, can be reduced. Therefore, compared to the case where no shear is provided, that is, the case where the stator core forming member is punched out by momentary one-time shearing, distortion (work hardening) of the edge during punching can be suppressed, and the edge of the stator core forming member can be suppressed. Among the portions, an increase in magnetic resistance can be suppressed with respect to an edge portion having a high rate of increase in magnetic resistance, and iron loss generated in the stator core during energization can be effectively reduced.

請求項２の発明によれば、縁部の内、磁気抵抗増加率が相対的に低い縁部に対向する位置においては、シャーが形成されずに載置平面と平行な板押さえ部が形成されているため、仮に縁部の全てに対向する位置にシャーを設けた場合には鋼板を押さえることが困難となりステータコア形成部材の打ち抜き精度が低下してしまう虞があるところ、板押さえ部によって鋼板を安定的に押さえることで打ち抜き精度の低下を抑制することができる。したがって、打ち抜き精度の低下を抑制しつつ、磁気抵抗増加率の相対的に高い縁部においては、シャーによって打ち抜きの際のステータコア形成部材の縁部の歪み、すなわち残留応力を抑制して鉄損を低減することができる。   According to the second aspect of the present invention, at the position facing the edge portion of the edge portion where the rate of increase in magnetic resistance is relatively low, a plate pressing portion parallel to the mounting plane is formed without forming a shear. Therefore, if a shear is provided at a position facing all of the edges, it is difficult to press the steel plate, and the punching accuracy of the stator core forming member may be lowered. A decrease in punching accuracy can be suppressed by stably pressing. Therefore, at the edge portion where the magnetic resistance increase rate is relatively high while suppressing the deterioration of the punching accuracy, the distortion of the edge portion of the stator core forming member at the time of punching by the shear, that is, the residual stress is suppressed to reduce the iron loss. Can be reduced.

請求項３及び請求項１０の発明によれば、対向する位置にシャーが形成された縁部においては、徐々にせん断が行われる逐次的せん断により、所定形状の分割コア形成部材が打ち抜かれることとなるため、瞬間的に発生するせん断応力（打ち抜きの間に発生するせん断応力のピーク値）が低減される。そのため、ティースの径方向端部の歪み、すなわち残留応力を低減することができ、ティースの径方向端部の磁気抵抗の増加を抑制できるため、通電時にステータコアにおいて発生する鉄損を効果的に低減することが可能となる。   According to invention of Claim 3 and Claim 10, in the edge part in which the shear was formed in the position which opposes, the division | segmentation core formation member of a predetermined shape is pierce | punched by the sequential shear in which shearing is performed gradually Therefore, the shear stress generated instantaneously (the peak value of the shear stress generated during punching) is reduced. As a result, distortion at the radial ends of the teeth, that is, residual stress can be reduced, and increase in magnetic resistance at the radial ends of the teeth can be suppressed, effectively reducing iron loss that occurs in the stator core during energization. It becomes possible to do.

請求項４の発明によれば、分割コア形成部材の外周を構成する縁部の内、バックヨークの径方向端部の少なくとも一部に対向する位置も含むようにシャーを形成したため、バックヨークの径方向端部の磁気抵抗の増加を抑制できる。そのため、通電時に分割コアにおいて発生する鉄損をさらに低減することができる。また、ティースの径方向端部に対するシャーと、バックヨークの径方向端部に対するシャーとを共通のシャーによって形成することができるため、打ち抜き型（ダイ）の構成の複雑化を抑制しながら、ティースの径方向端部とバックヨークの径方向端部との打ち抜きの際の歪み（加工硬化）を抑制することができる。   According to the invention of claim 4, since the shear is formed so as to include at least a part of the edge portion constituting the outer periphery of the split core forming member that faces at least a part of the radial end portion of the back yoke, An increase in the magnetic resistance at the radial end can be suppressed. Therefore, the iron loss which generate | occur | produces in a split core at the time of electricity supply can further be reduced. Further, since the shear for the radial end portion of the teeth and the shear for the radial end portion of the back yoke can be formed by a common shear, it is possible to suppress the complication of the configuration of the punching die (die), and It is possible to suppress distortion (work hardening) at the time of punching between the radial end portion of the back yoke and the radial end portion of the back yoke.

請求項５の発明によれば、ティースの径方向端部に円周方向に突出するように設けられた鍔部の周方向一方側の先端部に対向する位置から周方向他方側の先端部に対向する位置までシャーを形成しているが、鍔部の先端部は分割コア形成部材において比較的微細な部分となるため、鍔部に隣接する位置において板押さえを行うことができ、細かい形状となる鍔部において打ち抜き精度を確保することができる。   According to the invention of claim 5, from the position facing the front end on one side in the circumferential direction of the collar portion provided so as to protrude in the circumferential direction at the radial end of the tooth, Although the shear is formed up to the facing position, since the tip of the collar becomes a relatively fine part in the split core forming member, the plate can be pressed at a position adjacent to the collar, and the fine shape The punching accuracy can be ensured in the heel portion.

請求項６の発明によれば、バックヨークの周方向端部に対向する位置において、延在方向がバックヨークの周方向端部に対して交差する方向にもシャーを形成したことにより、バックヨークの周方向端部の歪み、すなわち残留応力を低減することができ、バックヨークの周方向端部の磁気抵抗の増加を抑制できるため、通電時に分割コアにおいて発生する鉄損を低減することができる。   According to the sixth aspect of the present invention, at the position facing the circumferential end of the back yoke, the shear is formed also in the direction in which the extending direction intersects the circumferential end of the back yoke. The distortion at the circumferential end, that is, the residual stress can be reduced, and the increase in the magnetic resistance at the circumferential end of the back yoke can be suppressed, so that the iron loss generated in the split core when energized can be reduced. .

請求項７の発明によれば、シャーの深さ又は突出長を鋼板の厚みよりも小さくしているが、シャーの深さ又は突出長が大きくなるほど、鋼板がせん断される（打ち抜かれる）までに鋼板が打ち抜き方向に押される距離が大きくなってしまうこととなり、鋼板に反りや撓みが発生することによる歪みが発生してしまう虞があるところ、シャーの深さ又は突出長を鋼板の厚みよりも小さくしたことにより、鋼板の反り又は撓みを抑制しつつステータコア形成部材の縁部の歪み、すなわち残留応力を低減することができる。   According to the invention of claim 7, the depth or protrusion length of the shear is made smaller than the thickness of the steel plate, but the steel plate is sheared (punched) as the shear depth or protrusion length increases. The distance that the steel plate is pushed in the punching direction will be increased, and there is a risk of distortion due to warpage or bending of the steel plate. By making it small, the distortion of the edge part of a stator core formation member, ie, a residual stress, can be reduced, suppressing the curvature or bending of a steel plate.

請求項８の発明によれば、パンチの打ち抜き方向の反対側から鋼板を押さえる逆押さえ部を備えているため、ダイ又はパンチがシャーを有することにより鋼板が所定形状にせん断される（打ち抜かれる）までに鋼板が打ち抜き方向に押されていっても、鋼板の反り又は撓みを抑制しつつステータコア形成部材の縁部の歪みすなわち残留応力を低減することができる。   According to invention of Claim 8, since the reverse pressing part which hold | suppresses a steel plate from the opposite side to the punching direction of a punch is provided, a steel plate is sheared (punched) to a predetermined shape when a die or a punch has a shear. Even if the steel plate is pushed in the punching direction, the distortion of the edge of the stator core forming member, that is, the residual stress can be reduced while suppressing the warpage or bending of the steel plate.

本発明の一実施形態の回転電機用ステータコアの製造装置の概略構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows schematic structure of the manufacturing apparatus of the stator core for rotary electric machines of one Embodiment of this invention. 図１に示す回転電機用ステータコアの製造装置のダイ上に設けられた電磁鋼板とパンチを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the electromagnetic steel plate and punch provided on the die | dye of the manufacturing apparatus of the stator core for rotary electric machines shown in FIG. ダイにおけるシャー及び載置平面の配置を示す図であり、（ａ）はダイの上面図、（ｂ）は（ａ）のダイを図中右側から見た側面図、（ｃ）は（ａ）のダイを図中下側から見た正面図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of the shear | chamber and mounting plane in die | dye, (a) is a top view of die | dye, (b) is the side view which looked at the die | dye of (a) from the right side in a figure, (c) is (a). It is the front view which looked at this die from the lower side in the figure. ステータコア形成部材を模式的に示すプレスモデルを示す図である。It is a figure which shows the press model which shows a stator core formation member typically. 図４に示す各領域（磁気抵抗区間）のみにおいて磁気抵抗が増加した場合における磁気抵抗増加率を示したグラフである。It is the graph which showed the magnetoresistive increase rate in case magnetoresistive increases only in each area | region (magnetic resistance area) shown in FIG. ダイに対するシャーの４通りの配置を示す平面図である。It is a top view which shows four kinds of arrangement | positioning of the shear with respect to die | dye. 図６（Ａ）〜（Ｄ）の各シャー配置が歪みを改善する領域の磁気抵抗増加率と、結果として実際に得られたヒステリシス損失との関係を示すグラフである。7A to 6D are graphs showing a relationship between a magnetoresistance increase rate in a region where each shear arrangement of FIGS. 6A to 6D improves distortion and a hysteresis loss actually obtained as a result. シャーの深さとヒステリシス損失係数との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the depth of a shear, and a hysteresis loss coefficient. せん断面からの距離と硬度との関係を、従来の打ち抜きと本発明の打ち抜きの場合を比較して示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the distance from a shear surface, and hardness by comparing the case of the conventional punching and the punching of the present invention. （ａ）予備打ち抜き工程のダイとパンチを示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のパンチに形成されたシャーを示す斜視図である。(A) It is a perspective view which shows the die | dye and punch of a preliminary punching process, (b) is a perspective view which shows the shear | shear formed in the punch of (a). （ａ）形状打ち抜き工程のダイとパンチを示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のダイに形成されたシャーを示す斜視図である。(A) It is a perspective view which shows the die | dye and punch of a shape punching process, (b) is a perspective view which shows the shear | shear formed in the die | dye of (a). パンチに対して傾斜面形状のシャーを形成した例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example which formed the shear of the inclined surface shape with respect to the punch. 形状打ち抜きに複数谷形状のシャーを形成した例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example which formed the shear of multiple valley shape in the shape punching. 非分割ステータの例とその１つのティース部分を取り出して拡大して示す平面図である。It is a top view which takes out the example of a non-dividing stator, and the one tooth part is taken out and expanded. 図１４に示す各領域（磁気抵抗区間）のみにおいて磁気抵抗が増加した場合における磁気抵抗増加率を示すグラフである。It is a graph which shows the magnetoresistive increase rate in case magnetoresistance increases only in each area | region (magnetic resistance area) shown in FIG. （ａ）は、ステータコアの一部拡大図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すステータコアのスロット部を打ち抜くパンチに設けられるシャーを示す平面図及び側面図である。(A) is a partially enlarged view of the stator core, and (b) is a plan view and a side view showing a shear provided in a punch for punching out the slot portion of the stator core shown in (a). （ａ）は、従来の回転電機用ステータコアの製造装置の縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）のダイの上面図である。(A) is a longitudinal cross-sectional view of the manufacturing apparatus of the conventional stator core for rotary electric machines, (b) is a top view of the die | dye of (a).

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に基づいて説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The drawings are viewed in the direction of the reference numerals.

図１及び図２に示すように、本実施形態の回転電機用ステータコアの製造装置１は、主に、電磁鋼板２を載置するダイ４と、ダイ４上に載置された電磁鋼板２を上から押さえる上押さえ６と、ダイ４と上押さえ６とによって挟まれた電磁鋼板２からステータコア形成部材２０を上から打ち抜くパンチ８及び、パンチ８の打ち抜き方向の反対側から電磁鋼板２を押さえる逆押さえ１０とから構成されている。   As shown in FIG.1 and FIG.2, the manufacturing apparatus 1 of the stator core for rotary electric machines of this embodiment mainly has the die | dye 4 which mounts the electromagnetic steel plate 2, and the electromagnetic steel plate 2 mounted on the die | dye 4. As shown in FIG. A punch 8 for punching out the stator core forming member 20 from above from an electromagnetic steel plate 2 sandwiched between the upper presser 6 and the die 4 and the upper presser 6 from above, and the reverse of pressing the electromagnetic steel plate 2 from the opposite side of the punch 8 in the punching direction. The presser 10 is constituted.

ダイ４には、図３に示すように、打ち抜かれるステータコア形成部材２０の外形に合わせた形状に開口部４ａが形成されており、この開口部４ａの縁に沿って、同じくこのステータコア形成部材２０と同じ外形を有するパンチ８が開口部４ａの内部にまで移動することにより電磁鋼板２を打ち抜くようになっている。またこのとき、逆押さえ１０の上端部１０ａも、ダイ４の開口部４ａの縁部に沿ってその内部に入り込んで、電磁鋼板２を下側からパンチ８に対して押し付けており、パンチ８の打ち抜き動作に伴ってパンチ８及び打ち抜かれた電磁鋼板２と一緒に下方に移動するようになっている。   As shown in FIG. 3, an opening 4a is formed in the die 4 in a shape that matches the outer shape of the stator core forming member 20 to be punched, and the stator core forming member 20 is also formed along the edge of the opening 4a. The punch 8 having the same outer shape moves to the inside of the opening 4a, so that the electromagnetic steel sheet 2 is punched out. At this time, the upper end portion 10a of the reverse presser 10 also enters the inside along the edge portion of the opening 4a of the die 4 and presses the electromagnetic steel sheet 2 against the punch 8 from the lower side. Along with the punching operation, the punch 8 and the punched electromagnetic steel sheet 2 are moved downward.

また、図１に示すように、上押さえ６には、上押さえ６をダイ４側に向けて上から付勢するバネ等の付勢部材６ａが設けられるとともに、逆押さえ１０には、逆押さえ１０を下（パンチ８の打ち抜き方向の反対側）から上に向けて付勢する付勢部材１０ｂが設けられている。   As shown in FIG. 1, the upper presser 6 is provided with a biasing member 6 a such as a spring that biases the upper presser 6 toward the die 4 from above, and the reverse presser 10 has a reverse presser. There is provided a biasing member 10b that biases 10 upward (opposite to the punching direction of the punch 8) upward.

図２に示すように、パンチ８は、ダイ４上に載置された電磁鋼板２の中央からステータコア形成部材２０として分割コア形成部材２０ａを打ち抜く。分割コア形成部材２０ａは、バックヨーク部２２とティース部２４とから構成されている。電磁鋼板２から分割コア形成部材２０ａを打ち抜いた周囲の部分は鋼板スクラップ部２８となる。   As shown in FIG. 2, the punch 8 punches the split core forming member 20 a as the stator core forming member 20 from the center of the electromagnetic steel plate 2 placed on the die 4. The split core forming member 20 a is composed of a back yoke portion 22 and a tooth portion 24. A peripheral portion obtained by punching the split core forming member 20 a from the electromagnetic steel plate 2 becomes a steel plate scrap portion 28.

図３に示すように、ダイ４には、パンチ８の移動方向と垂直に平面状に形成された載置平面１２と、載置平面１２と平行な平面に対して所定深さだけ凹むような、又は所定高さだけ突出するような形状を有するシャー１４が形成されている。また、載置平面１２のうち、上押さえ６と接する部分が、載置平面１２と平行な板押さえ部１３となっている。板押さえ部１３においては、載置平面１２と平行な押さえ面を有する上押さえ６とともに電磁鋼板２が挟持されて固定される。板押さえ部１３は、載置平面１２の全部であっても一部であってもよいが、以下の説明では、載置平面１２の全部が板押さえ部１３となっている。すなわち、ダイ４の内シャー１４が形成されていない部分は板押さえ部１３として機能することとなる。   As shown in FIG. 3, the die 4 is recessed by a predetermined depth with respect to a mounting plane 12 formed in a planar shape perpendicular to the moving direction of the punch 8 and a plane parallel to the mounting plane 12. Alternatively, a shear 14 having a shape protruding by a predetermined height is formed. Further, a portion of the placement plane 12 that is in contact with the upper presser 6 is a plate presser 13 that is parallel to the placement plane 12. In the plate pressing portion 13, the electromagnetic steel plate 2 is clamped and fixed together with the upper presser 6 having a pressing surface parallel to the mounting plane 12. The plate pressing portion 13 may be all or a part of the mounting plane 12, but in the following description, the entire mounting plane 12 is the plate pressing portion 13. That is, the portion of the die 4 where the inner shear 14 is not formed functions as the plate pressing portion 13.

より具体的に説明すると、図３（ａ）に示すように、ダイ４の上面四隅等に電磁鋼板２を押さえるための板押さえ部１３（載置平面１２）が設けられている。また、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すように、Ｖ字状に凹状に切りかかれた所定幅のシャー１４（１４ａ、１４ｂ）が、載置平面１２と平行な所定の延在方向に沿って、分割コア形成部材２０ａ（図２参照）が打ち抜かれるダイ４の開口部４ａの所定位置に形成されている。   More specifically, as shown in FIG. 3A, plate pressing portions 13 (mounting planes 12) for pressing the electromagnetic steel plate 2 are provided at the upper four corners of the die 4. Further, as shown in FIGS. 3B and 3C, the shears 14 (14 a, 14 b) having a predetermined width cut into a V shape in a concave shape have a predetermined extension parallel to the mounting plane 12. Along the direction, the split core forming member 20a (see FIG. 2) is formed at a predetermined position of the opening 4a of the die 4 to be punched.

シャー１４（１４ａ、１４ｂ）は、分割コア形成部材２０ａを打ち抜くためのダイ４の開口部４ａの縁部の内、縁部から一定距離までの部分において、磁気抵抗が増加した際に分割コア形成部材２０ａ全体での磁気抵抗を増加させる割合である磁気抵抗増加率が相対的に高い縁部に対向する位置において、延在方向がこの相対的に高い縁部に対して交差する方向に形成されることが好ましい。   The shear 14 (14a, 14b) forms a split core when the magnetic resistance increases in a portion from the edge to a certain distance among the edges of the opening 4a of the die 4 for punching the split core forming member 20a. The extending direction is formed in a direction crossing the relatively high edge at a position facing the edge having a relatively high magnetoresistance increase rate, which is a ratio of increasing the magnetoresistance of the entire member 20a. It is preferable.

以下、シャー１４（１４ａ、１４ｂ）の形状や配置に関しては、その位置にシャー１４を配置する理由を含めて、図４〜図６を用いて詳しく説明する。   Hereinafter, the shape and arrangement of the shear 14 (14a, 14b) will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 6 including the reason for arranging the shear 14 at the position.

まず、そもそもダイ４あるいはパンチ８にシャー１４（１４ａ、１４ｂ）を形成するのは、電磁鋼板２を打ち抜く際に一気に瞬間的に打ち抜くと、形状輪郭部に加工硬化（歪み）が生じ、通電時における鉄損が増加する。そのため、金型（ダイ、パンチ）に傾斜角を持ったシャーを形成することで、従来のように瞬間的に打ち抜くのではなく、徐々にせん断を行う、逐次的なせん断とすることにより、プレス荷重を低減させて、加工硬化を低減させるためである。   First, the shear 14 (14a, 14b) is formed on the die 4 or the punch 8 in the first place. When the electromagnetic steel sheet 2 is punched instantaneously at once, work hardening (distortion) occurs in the shape contour portion, and at the time of energization Increased iron loss. Therefore, by forming a shear with an inclination angle in the die (die, punch), instead of punching out instantaneously as in the past, the shearing is performed gradually and the press is performed. This is to reduce work load and reduce work hardening.

逐次的なせん断により加工硬化が低減されるのは、傾斜角を持ったシャー１４を形成することにより、傾斜角の効果でせん断荷重が低減するからであり、せん断荷重の低減は電磁鋼板２への歪み（残留応力）の低減につながり、加工硬化部位の発生が減少するからである。   The reason why work hardening is reduced by sequential shearing is that the shear load is reduced due to the effect of the inclination angle by forming the shear 14 having the inclination angle. This is because the distortion (residual stress) is reduced and the occurrence of work-hardening sites is reduced.

図４は、分割コア形成部材２０ａを模式的に示すプレスモデルを示す図である。
図４に示すように、分割コア形成部材２０ａに対して、回転電機のロータと対向するティース部２４の先端部（径方向端部２４ａ）からバックヨーク部２２の周方向端部２２ｂに向けて磁束が発生する場合を想定し、その際の磁気抵抗領域を、主磁束に対して歪みの発生部位が連続の形態となるように区分化すると、（Ｌ０−Ｌ１）、（Ｌ１−Ｌ２）、（Ｌ２−Ｌ３）、（Ｌ３−Ｌ４）、（Ｌ４−Ｌ５）の５つの領域となる。 FIG. 4 is a view showing a press model schematically showing the split core forming member 20a.
As shown in FIG. 4, with respect to the split core forming member 20a, from the tip end portion (radial end portion 24a) of the teeth portion 24 facing the rotor of the rotating electrical machine toward the circumferential end portion 22b of the back yoke portion 22. Assuming the case where magnetic flux is generated, and dividing the magnetoresistive region at that time so that the strain generation site is continuous with respect to the main magnetic flux, (L0-L1), (L1-L2), The five regions are (L2-L3), (L3-L4), and (L4-L5).

ここで、分割コア形成部材２０ａには打ち抜きの際に、打ち抜かれる外形端縁から所定距離内側までの部分に歪み（加工硬化）が生じる。磁束Ｍに沿った微小な磁路長ｄｌに対し、これに垂直な断面を考えると、この断面において、中央部は歪みが無いが、左右両端部にそれぞれ歪みが生じる。歪みが無い部分の断面積をＳ、透磁率をμ、また歪みが生じる部分の断面積をΔＳ（左右それぞれの断面積はΔＳ／２）、透磁率をμ’とすると、この微小部分における磁気抵抗ｄｒは、次式（１）のようになる。
ｄｒ＝ｄｌ／（μＳ＋μ’ΔＳ） ・・・（１）
式（１）が示すように、磁気抵抗ｄｒは、微視的には磁路長ｄｌに比例し、磁束流入面の断面Ｓに反比例する。 Here, when the divided core forming member 20a is punched, distortion (work hardening) occurs in a portion from the outer edge to be punched to a predetermined distance inside. When a cross section perpendicular to the magnetic path length dl along the magnetic flux M is considered, in the cross section, there is no distortion in the center portion, but distortion occurs in both the left and right end portions. If the cross-sectional area of the part without distortion is S, the magnetic permeability is μ, the cross-sectional area of the part where distortion occurs is ΔS (the cross-sectional areas of the left and right are ΔS / 2), and the magnetic permeability is μ ′, The resistance dr is represented by the following formula (1).
dr = dl / (μS + μ′ΔS) (1)
As shown in the equation (1), the magnetic resistance dr is microscopically proportional to the magnetic path length dl and inversely proportional to the cross section S of the magnetic flux inflow surface.

また、各領域（Ｌｍ−Ｌｎ）（ここで、ｍ＝０、１、・・・、４、またｎ＝ｍ＋１である。）における磁気抵抗をｒ_ｍｎとすると、ｒ_ｍｎは、上記式（１）のｄｒをｍからｎまで積分したもの、ｒ_ｍｎ＝∫ｄｒ（積分はｍからｎまで）であり、上記５つの領域を直列に接続したときの全体の磁気抵抗Ｒは次式（２）のようになる。
Ｒ＝Σｒ_ｍｎ ・・・（２）
ただし、式（２）の和Σは、５つの領域（Ｌｍ−Ｌｎ）＝（Ｌ０−Ｌ１）、（Ｌ１−Ｌ２）、・・・、（Ｌ４−Ｌ５）についてとるものとする。 Moreover, each region (Lm-Ln) (where, m = 0, 1, · · ·, 4, also the n = m + 1.) When the magnetic resistance in the _{r mn, r mn,} the above equation (1 ) Is integrated from m to n, r _mn = ∫dr (integration is from m to n), and the total magnetoresistance R when the above five regions are connected in series is expressed by the following equation (2) become that way.
R = Σr _mn (2)
However, the sum Σ of equation (2) is assumed to be for five regions (Lm−Ln) = (L0−L1), (L1−L2),..., (L4−L5).

全体磁気抵抗Ｒに対する各領域（Ｌｍ−Ｌｎ）での磁気抵抗ｒ_ｍｎの寄与率はコアの各部寸法に依存する。まず各領域（Ｌｍ−Ｌｎ）におけるプレス歪みがある場合の磁気抵抗ｒ_ｍｎを領域（Ｌｍ−Ｌｎ）の磁路長ｌ_ｍｎとして式（１）と同様に、ｒ_ｍｎ＝ｌ_ｍｎ／（μＳ＋μ’ΔＳ）として算出する。また、各領域（Ｌｍ−Ｌｎ）におけるプレス歪みが無い場合の磁気抵抗ｒ_ｍｎ ^’を、ｒ_ｍｎ ^’＝ｌ_ｍｎ／μＳとして算出する。また、プレス歪みが無い場合の磁気抵抗の全領域（Ｌｍ−Ｌｎ）＝（Ｌ０−Ｌ１）、（Ｌ１−Ｌ２）、・・・、（Ｌ４−Ｌ５）についての和をＲ’＝Σｒ_ｍｎ ^’とする。そして、プレス歪みの影響で所定の領域（Ｌｍ−Ｌｎ）のみにおいて磁気抵抗が増加したと仮定した場合の、全体磁気抵抗の増加率（所定の領域（Ｌｍ−Ｌｎ）の磁気抵抗増加率と呼ぶこととする）ρ_ｍｎを、次式（３）で計算する。
ρ_ｍｎ＝（ｒ_ｍｎ＋Σｒ_ｉｊ ^’）／Ｒ’ ・・・（３）
ただし、式（３）中のΣは領域（Ｌｍ−Ｌｎ）以外の領域（Ｌｉ−Ｌｊ）についてとるものとする。 The contribution ratio of the magnetoresistance r _mn in each region (Lm−Ln) to the total magnetoresistance R depends on the size of each part of the core. First, the magnetic resistance r _mn when there is a press strain in each region (Lm−Ln) is defined as the magnetic path length l _mn of the region (Lm−Ln), and r _mn = l _mn / (μS + μ ′) as in the equation (1). ΔS) is calculated. In addition, the magnetoresistance r _mn ^′ when there is no press strain in each region (Lm−Ln) is calculated as r _mn ^′ = 1 _mn / μS. In addition, the sum of the total region (Lm−Ln) = (L0−L1), (L1−L2),..., (L4−L5) in the absence of press strain is R ′ = Σr _mn ^′. And Then, when it is assumed that the magnetoresistance is increased only in the predetermined region (Lm-Ln) due to the influence of press strain, the increase rate of the total magnetic resistance (referred to as the magnetoresistance increase rate of the predetermined region (Lm-Ln)). Ρ _mn is calculated by the following equation (3).
ρ _mn = (r _mn + Σr _ij ^′ ) / R ′ (3)
However, Σ in Equation (3) is assumed to be in a region (Li-Lj) other than the region (Lm-Ln).

これらの式によって算出した鉄損低減検証結果（磁気抵抗増加率と鉄損との関係）を図５及び図７に示す。図５は、各領域（磁気抵抗区間）のみにおいて磁気抵抗が増加した場合における磁気抵抗増加率を示したグラフである。なお、領域（Ｌ２−Ｌ３）（図４参照）においては、歪み発生部位が少量なため、ｒ_２３＝ｒ_２３’とし、領域（Ｌ２−Ｌ３）における磁気抵抗増加率ρ_２３を１としている。 The iron loss reduction verification results (relationship between magnetoresistance increase rate and iron loss) calculated by these equations are shown in FIGS. FIG. 5 is a graph showing the magnetoresistance increase rate when the magnetoresistance increases only in each region (magnetoresistance section). In the region (L2-L3) (see FIG. 4), since there are a small amount of strain generation sites, r ₂₃ = r ₂₃ ′ and the magnetoresistance increase rate ρ ₂₃ in the region (L2-L3) is 1.

以上のようなことを考慮して、図６に、ダイ４に対するシャー１４の配置を４通り示す。   In consideration of the above, FIG. 6 shows four arrangements of the shear 14 with respect to the die 4.

図２も参照しながら説明すると、図６（Ａ）に示すものは、ティース部２４の径方向端部２４ａのステータコア周方向に突出するように形成される鍔部２４ｂに対向するダイ４の開口部４ａの左右両端４ｂを含むような幅Ｈ１で、ティース部２４の径方向に平行な方向に、バックヨーク部２２の径方向端部２２ａに対向するダイ４の開口部４ａの部分４ｃも含むようにして、中央部がＶ字状に凹むシャー１４（図３に示すシャー１４ａ参照）が形成されている。それ以外が板押さえ部１３となっている。すなわち、図６（Ａ）においては、ダイ４の、ティース部２４に形成される鍔部２４ｂの周方向一方側の先端部に対向する位置から、周方向他方側の鍔部２４ｂの先端部に対向する位置までの幅で、シャー１４の延在方向がティース部２４の径方向端部２４ａに対して交差する方向に形成されている。したがって、図６（Ａ）のシャーの配置では、ティース部２４の径方向端部２４ａの歪みと、バックヨーク部２２の径方向端部２２ａの一部の歪みとを低減することができる。すなわち、図６（Ａ）のシャーの配置では、領域（Ｌ０−Ｌ１）と、領域（Ｌ３−Ｌ４）の一部との磁気抵抗の増加が抑制される。   Referring to FIG. 2 as well, what is shown in FIG. 6 (A) is the opening of the die 4 facing the flange 24b formed so as to protrude in the circumferential direction of the stator core of the radial end 24a of the teeth 24. A portion 4c of the opening portion 4a of the die 4 facing the radial end portion 22a of the back yoke portion 22 in a direction parallel to the radial direction of the teeth portion 24, with a width H1 including the left and right ends 4b of the portion 4a. Thus, a shear 14 (refer to the shear 14a shown in FIG. 3) whose center is recessed in a V shape is formed. The other part is a plate pressing portion 13. That is, in FIG. 6A, from the position of the die 4 facing the front end portion on one side in the circumferential direction of the flange portion 24b formed on the tooth portion 24, the tip end portion of the flange portion 24b on the other circumferential side is formed. The extending direction of the shear 14 is formed in a direction that intersects the radial end 24a of the tooth portion 24 with a width up to the facing position. 6A, the distortion of the radial end 24a of the tooth portion 24 and the partial distortion of the radial end 22a of the back yoke portion 22 can be reduced. That is, in the arrangement of the shears in FIG. 6A, an increase in magnetic resistance between the region (L0-L1) and a part of the region (L3-L4) is suppressed.

図６（Ｂ）に示すものは、ティース部２４の周方向端部２４ｃに対向するダイ４の開口部４ａの部分４ｄであるティース部２４の鍔部２４ｂのすぐ上からバックヨーク部２２に至るまでの幅Ｈ２で、ティース部２４の径方向に垂直な方向に、中央部がＶ字状に凹むようにしてシャー１４が形成されている。それ以外が板押さえ部１３となっている。すなわち、図６（Ｂ）においては、ティース部２４の周方向端部２４ｃの幅で、シャー１４の延在方向がティース部２４の周方向端部２４ｃに対して交差する方向に形成されている。したがって、図６（Ｂ）のシャー配置では、ティース部２４の周方向端部２４ｃの歪みを低減することができる。すなわち、図６（Ｂ）のシャー配置では、領域（Ｌ１−Ｌ２）の磁気抵抗の増加が抑制される。   6 (B) reaches the back yoke portion 22 from immediately above the flange portion 24b of the teeth portion 24, which is the portion 4d of the opening portion 4a of the die 4 facing the circumferential end 24c of the teeth portion 24. The shear 14 is formed in such a manner that the central portion is recessed in a V shape in a direction perpendicular to the radial direction of the tooth portion 24 with a width H2 up to. The other part is a plate pressing portion 13. That is, in FIG. 6B, the width of the circumferential end 24 c of the tooth portion 24 is formed so that the extending direction of the shear 14 intersects the circumferential end 24 c of the tooth portion 24. . Therefore, in the shear arrangement of FIG. 6B, the distortion of the circumferential end 24c of the tooth portion 24 can be reduced. That is, in the shear arrangement of FIG. 6B, an increase in the magnetic resistance in the region (L1-L2) is suppressed.

図６（Ｃ）に示すものは、図６（Ａ）のものと同様に、ティース部２４の径方向端部２４ａに対向するダイ４の開口部４ａから、バックヨーク部２２の径方向端部２２ａに対向するダイ４の開口部４ａの部分４ｃを含み径方向に平行な方向にシャー１４が形成されているが、ここでシャー１４の幅はティース部２４の部分４ｅの幅Ｈ３に形成されている（Ｈ３＜Ｈ１）。それ以外が板押さえ部１３となっている。すなわち、図６（Ｃ）においては、ティース部２４に形成される鍔部２４ｂを含まない径方向端部２４ａの幅で、シャー１４の延在方向がティース部２４の径方向端部２４ａに対して交差する方向に形成されている。図６（Ｃ）のシャー配置では、ティース部２４の径方向端部２４ａの歪みを低減することができる。すなわち、図６（Ｃ）のシャーの配置では、領域（Ｌ０−Ｌ１）の磁気抵抗の増加が抑制される。   6C, as in FIG. 6A, the radial end portion of the back yoke portion 22 from the opening 4a of the die 4 facing the radial end portion 24a of the tooth portion 24. The shear 14 is formed in a direction parallel to the radial direction including the portion 4c of the opening 4a of the die 4 facing 22a. Here, the width of the shear 14 is formed to be the width H3 of the portion 4e of the tooth portion 24. (H3 <H1). The other part is a plate pressing portion 13. That is, in FIG. 6C, the width of the radial end 24a not including the flange 24b formed in the tooth portion 24 is such that the extending direction of the shear 14 is relative to the radial end 24a of the tooth portion 24. Are formed in the crossing direction. With the shear arrangement of FIG. 6C, distortion of the radial end 24a of the tooth portion 24 can be reduced. That is, in the shear arrangement of FIG. 6C, an increase in the magnetic resistance in the region (L0-L1) is suppressed.

図６（Ｄ）に示すものは、バックヨーク部２２の左右の周方向端部２２ｂに対向するダイ４の開口部４ａの部分４ｆを含むようにして、バックヨーク部２２の周方向端部２２ｂの幅Ｈ４で、ティース部２４の径方向に垂直な方向に、シャー１４が形成されている。それ以外が板押さえ部１３となっている。すなわち、図６（Ｄ）においては、バックヨーク部２２の周方向端部２２ｂの幅で、シャー１４の延在方向がバックヨーク部２２の周方向端部２２ｂに対して交差する方向に形成されている。したがって、図６（Ｄ）のシャー配置では、バックヨーク部２２の周方向端部２２ｂの歪みを低減することができる。すなわち、図６（Ｄ）のシャー配置では、領域（Ｌ４−Ｌ５）の磁気抵抗の増加が抑制される。   6D shows the width of the circumferential end portion 22b of the back yoke portion 22 so as to include the portion 4f of the opening 4a of the die 4 facing the left and right circumferential end portions 22b of the back yoke portion 22. A shear 14 is formed in the direction perpendicular to the radial direction of the tooth portion 24 at H4. The other part is a plate pressing portion 13. That is, in FIG. 6D, the width of the circumferential end 22 b of the back yoke portion 22 is formed so that the extending direction of the shear 14 intersects the circumferential end 22 b of the back yoke 22. ing. Therefore, in the shear arrangement of FIG. 6D, the distortion of the circumferential end 22b of the back yoke portion 22 can be reduced. That is, in the shear arrangement of FIG. 6D, an increase in the magnetic resistance in the region (L4-L5) is suppressed.

図７に、図６（Ａ）〜（Ｄ）の各シャー配置が歪みを改善する領域の磁気抵抗増加率と、結果として実際に得られたヒステリシス損失との関係を示す。図７のグラフ中の符号（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、それぞれ図６に示した各シャー１４の配置例（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）と対応している。図７から、概して、磁気抵抗増加率が高い程、ヒステリシス損失が少なくなるような線形の関係があることがわかる。   FIG. 7 shows the relationship between the magnetoresistive increase rate in the region where each shear arrangement of FIGS. 6A to 6D improves the distortion and the hysteresis loss actually obtained as a result. Reference numerals (A), (B), (C), and (D) in the graph of FIG. 7 indicate arrangement examples (A), (B), (C), and (D) of the shears 14 shown in FIG. ). From FIG. 7, it can be seen that there is generally a linear relationship in which the hysteresis loss decreases as the magnetoresistance increase rate increases.

また、図７からは、図６（Ａ）のシャーの配置例によって歪みが改善される領域の磁気抵抗増加率が最も高く、ヒステリシス損失を低減できることが分かる。これは、図６（Ａ）のシャーの配置例では、図４、図５における領域（Ｌ０−Ｌ１）と、領域（Ｌ３−Ｌ４）の一部とに対して磁気抵抗の増加を抑制することができるためである。すなわち、図６（Ａ）のシャーの配置例では、磁気抵抗増加率の高い領域（磁気抵抗増加率の高い縁部）に対して効果的にシャーを配置して、磁気抵抗の増加を抑制することができる。さらに、図６（Ａ）と図６（Ｄ）のシャーを組み合わせることで磁気抵抗増加率がさらに高くなり、図６（Ａ）と図６（Ｄ）のシャー配置を備えた金型仕様が最適であると言える。この場合であっても、シャーが形成されない領域を板押さえ部１３として確保することができる。すなわち、鉄損に対して効果のある部分に対してシャーを配置し、それ以外の部分にはシャーを配置せず板押さえ部１３を形成するようにした図３に記載のシャー配置とすることが好ましい。   Further, FIG. 7 shows that the magnetoresistive increase rate is the highest in the region where the distortion is improved by the shear arrangement example of FIG. 6A, and the hysteresis loss can be reduced. In the shear arrangement example of FIG. 6A, this suppresses an increase in magnetoresistance with respect to the region (L0-L1) and a part of the region (L3-L4) in FIGS. It is because it can do. That is, in the shear arrangement example of FIG. 6A, the shear is effectively arranged in the region having a high magnetoresistance increase rate (the edge portion having a high magnetoresistance increase rate) to suppress the increase in magnetoresistance. be able to. Furthermore, the combination of the shears in FIGS. 6A and 6D further increases the rate of increase in magnetoresistance, and the mold specifications with the shear arrangements in FIGS. 6A and 6D are optimal. It can be said that. Even in this case, a region where no shear is formed can be secured as the plate pressing portion 13. That is, the shear arrangement shown in FIG. 3 is adopted in which the shear is arranged for the part effective against iron loss and the plate holding part 13 is formed without arranging the shear in the other part. Is preferred.

このように図３に記載のシャー配置では、分割コア形成部材２０ａの縁部の内、ティース部２４の径方向端部２４ａに対向する位置において、延在方向が径方向端部２４ａに対して交差する方向にシャー１４ａが形成されているので、ティース部２４の径方向端部２４ａの歪み、すなわち残留応力を低減することができ、磁気抵抗の増加を抑制できるため、通電時に分割コア形成部材２０ａにおいて発生する鉄損を低減することができる。また、このシャー１４ａは、バックヨーク部２２の径方向端部２２ａ及び２２ｃの一部に対向する位置に及ぶので、シャーの構成が複雑化してしまうことを抑制しながら、バックヨーク部２２の径方向端部２２ａ及び２２ｃの一部の歪み（残留応力）もあわせて低減することができる。このことは、言い方をかえると、図３に記載のシャー配置では、分割コア形成部材２０ａの縁部の内、磁気抵抗増加率が相対的に高いティース部２４の径方向端部２４ａ及びバックヨーク部２２の径方向端部２２ａ及び２２ｃに対向する位置において、これらの端部に対して交差する方向にシャー１４ａが形成されていることを意味している。   As described above, in the shear arrangement shown in FIG. 3, the extending direction of the split core forming member 20 a faces the radial end 24 a at the position facing the radial end 24 a of the teeth 24. Since the shear 14a is formed in the intersecting direction, the distortion of the radial end 24a of the tooth portion 24, that is, the residual stress can be reduced, and the increase in magnetic resistance can be suppressed. The iron loss generated in 20a can be reduced. Further, since the shear 14a extends to a position facing a part of the radial end portions 22a and 22c of the back yoke portion 22, the diameter of the back yoke portion 22 is suppressed while preventing the configuration of the shear from becoming complicated. The distortion (residual stress) of part of the direction end portions 22a and 22c can also be reduced. In other words, in the shear arrangement shown in FIG. 3, the radial end portion 24a of the tooth portion 24 and the back yoke having a relatively high magnetoresistance increase ratio among the edge portions of the split core forming member 20a. It means that the shear 14a is formed in a direction intersecting with these end portions at positions facing the radial end portions 22a and 22c of the portion 22.

また、図３に記載のシャー配置では、図６（Ａ）のシャー１４に対応するシャー１４ａに加えて、バックヨーク部２２の左右の周方向端部２２ｂに対向する位置において、延在方向がバックヨーク部２２の周方向端部２２ｂに対して交差する方向に、図６（Ｄ）のシャー１４に対応するシャー１４ｂが形成されているので、バックヨーク部２２の周方向端部２２ｂの歪み、すなわち残留応力も低減することができ、磁気抵抗の増加を抑制できるため、通電時に分割コア形成部材２０ａにおいて発生する鉄損をさらに低減することができる。   3, in addition to the shear 14a corresponding to the shear 14 in FIG. 6A, the extending direction is at a position facing the left and right circumferential end portions 22b of the back yoke portion 22. Since the shear 14b corresponding to the shear 14 in FIG. 6D is formed in a direction intersecting the circumferential end 22b of the back yoke portion 22, the distortion of the circumferential end 22b of the back yoke 22 is formed. That is, residual stress can also be reduced, and an increase in magnetic resistance can be suppressed, so that iron loss that occurs in the split core forming member 20a during energization can be further reduced.

また、ティース部２４の径方向端部２４ａに円周方向に突出するように設けられた鍔部２４ｂの周方向一方側の先端部に対向する位置から周方向他方側の先端部に対向する位置までシャー１４ａを形成し、両先端部の外側を板押さえ部１３としたことにより、鍔部２４ｂに隣接する位置において板押さえを行うことができ、細かい形状となる鍔部２４ｂにおいて打ち抜き精度を確保することができる。但し、鍔部２４ｂが比較的大きい場合や、装置側で打抜き精度が確保できる場合には、鍔部２４ｂの両先端部の外側までシャーを形成しても良く、この場合、バックヨーク部２２の径方向端部２２ａ及び２２ｃのより広範囲に亘って歪み低減の効果を得ることができる。   Further, a position facing the distal end on the other side in the circumferential direction from a position facing the distal end on one side in the circumferential direction of the flange 24b provided so as to protrude in the circumferential direction at the radial end 24a of the tooth portion 24. By forming the shear 14a to the end and using the outer sides of both tip portions as the plate pressing portions 13, the plate pressing can be performed at a position adjacent to the flange portion 24b, and the punching accuracy is ensured in the flange portion 24b having a fine shape. can do. However, when the flange portion 24b is relatively large or when the punching accuracy can be ensured on the apparatus side, the shear may be formed to the outside of both end portions of the flange portion 24b. In this case, the back yoke portion 22 The effect of reducing distortion can be obtained over a wider range of the radial end portions 22a and 22c.

図８に、シャーの深さとヒステリシス損失係数との関係を示す。図８において、横軸のシャー深さは、打ち抜く電磁鋼板の厚みｔを基準として表している。図８に示すように、シャー深さは、鋼板の厚みｔの３／４（７５％）程度の場合に最もヒステリシス損失係数が少なくなっており、シャー深さとしては、鋼板の厚みｔの３／４（７５％）程度が好ましい。   FIG. 8 shows the relationship between the shear depth and the hysteresis loss coefficient. In FIG. 8, the shear depth on the horizontal axis is expressed with reference to the thickness t of the electromagnetic steel sheet to be punched. As shown in FIG. 8, when the shear depth is about 3/4 (75%) of the steel sheet thickness t, the hysteresis loss coefficient is the smallest, and the shear depth is 3 of the steel sheet thickness t. / 4 (75%) is preferable.

図９に、せん断面からの距離と硬度との関係を、従来の打ち抜きと本発明の打ち抜きの場合を比較して示す。
図９に示すように、せん断面から距離が遠いところでは従来の打ち抜きも本発明の打ち抜きでも硬度は素材硬度と同等であり殆ど硬化は発生していないが、せん断面に近いところでは、従来の打ち抜きに比べて本発明の打ち抜きでは硬化の発生が非常に小さく抑えられていることが分かる。 FIG. 9 shows the relationship between the distance from the shear plane and the hardness in comparison between the conventional punching and the punching according to the present invention.
As shown in FIG. 9, the hardness is equal to the material hardness in the conventional punching and the punching of the present invention at a distance from the shearing surface, and almost no hardening occurs. It can be seen that the occurrence of hardening is suppressed to be very small in the punching of the present invention compared to the punching.

なお、電磁鋼板２を打ち抜いて分割コア形成部材２０ａを製造する打ち抜き工程は、図２に示すように、１組のダイ４とパンチ８によって電磁鋼板２から直接に分割コア形成部材２０ａを打ち抜くようにしてもよいが、打ち抜き工程はこれに限定せず、例えば次に説明するように２組のダイ及びパンチを用いて、まず大まかに分割コア形成部材２０ａの周囲を打ち抜く予備打ち抜き工程と、この大まかに打ち抜かれたものから実際に分割コア形成部材２０ａを打ち抜く形状打ち抜き工程とから構成される２段階打ち抜き工程としてもよい。   In the punching process of punching the electromagnetic steel sheet 2 to produce the split core forming member 20a, as shown in FIG. 2, the split core forming member 20a is punched directly from the electromagnetic steel sheet 2 by a pair of dies 4 and punches 8. However, the punching process is not limited to this. For example, as described below, using a pair of dies and punches, first, a preliminary punching process of roughly punching around the divided core forming member 20a, and this It is good also as a two-stage punching process comprised from the shape punching process which actually punches the division | segmentation core formation member 20a from what was punched roughly.

図１０（ａ）に、予備打ち抜き工程の予備打ち抜きダイ１０４と予備打ち抜きパンチ１０８を斜視図で示す。予備打ち抜き工程は、予備打ち抜きダイ１０４上に載置した電磁鋼板２から、２つの予備打ち抜きパンチ１０８により、分割コア形成部材２０ａの両側から鋼板スクラップ部２９を打ち抜くものである。２つの予備打ち抜きパンチ１０８は、一方側のティース部２４の周方向端部２４ｃからバックヨーク部２２の径方向端部２２ｃ、周方向端部２２ｂにかけての鋼板スクラップ部２９を打ち抜くとともに、他方側のティース部２４の周方向端部２４ｃからバックヨーク部２２の径方向端部２２ｃ、周方向端部２２ｂにかけての鋼板スクラップ部２９を打ち抜くものである。   FIG. 10A is a perspective view showing the preliminary punching die 104 and the preliminary punching punch 108 in the preliminary punching process. In the preliminary punching process, the steel plate scrap portions 29 are punched from both sides of the split core forming member 20a from the electromagnetic steel sheet 2 placed on the preliminary punching die 104 by two preliminary punching punches 108. The two preliminary punching punches 108 punch the steel plate scrap portion 29 from the circumferential end 24c of the tooth portion 24 on one side to the radial end 22c and the circumferential end 22b of the back yoke portion 22, and on the other side. A steel plate scrap portion 29 is punched from the circumferential end 24c of the tooth portion 24 to the radial end 22c and the circumferential end 22b of the back yoke portion 22.

図１０（ｂ）に、予備打ち抜きパンチ１０８を、ひっくり返して電磁鋼板２を打ち抜く側の面が上になるようにした斜視図を示す。ここに示す予備打ち抜きパンチ１０８の例においては、電磁鋼板２を打ち抜く側の面に、シャー１１４として、バックヨーク部２２の径方向端部２２ｃに対向する位置において、延在方向がバックヨーク部２２の径方向端部２２ｃに対して交差する方向にＶ字状の窪みを有するシャー１１４ａと、バックヨーク部２２の周方向端部２２ｂに対向する位置において、延在方向がバックヨーク部２２の周方向端部２２ｂに対して交差する方向にＶ字状の窪みを有するシャー１１４ｂとが形成されている。したがって、分割コア形成部材２０ａのバックヨーク部２２の径方向端部２２ｃと周方向端部２２ｂとが逐次せん断され、径方向端部２２ｃの歪みと周方向端部２２ｂの歪みとを低減することができる。   FIG. 10B shows a perspective view in which the preliminary punching punch 108 is turned upside down so that the surface on the side where the electromagnetic steel sheet 2 is punched is up. In the example of the preliminary punching punch 108 shown here, the extending direction is the back yoke portion 22 at the position facing the radial end portion 22c of the back yoke portion 22 as the shear 114 on the surface on the side where the electromagnetic steel sheet 2 is punched. The extending direction is the circumference of the back yoke portion 22 at a position facing the shear end 114a having a V-shaped depression in a direction intersecting with the radial end portion 22c of the back yoke portion 22 and the circumferential end portion 22b of the back yoke portion 22. A shear 114b having a V-shaped depression is formed in a direction intersecting the direction end 22b. Therefore, the radial end portion 22c and the circumferential end portion 22b of the back yoke portion 22 of the split core forming member 20a are sequentially sheared to reduce the distortion of the radial end portion 22c and the distortion of the circumferential end portion 22b. Can do.

図１１（ａ）に、形状打ち抜き工程の形状打ち抜きダイ２０４と形状打ち抜きパンチ２０８を斜視図で示す。形状打ち抜き工程は、予備打ち抜き工程で図１０（ａ）に示す鋼板スクラップ部２９が打ち抜かれた電磁鋼板２を形状打ち抜きダイ２０４に載置して、形状打ち抜きパンチ２０８により、分割コア形成部材２０ａを打ち抜くものである。   FIG. 11A is a perspective view showing the shape punching die 204 and the shape punching punch 208 in the shape punching step. In the shape punching step, the electromagnetic steel sheet 2 in which the steel plate scrap portion 29 shown in FIG. 10A is punched in the preliminary punching step is placed on the shape punching die 204, and the split core forming member 20a is moved by the shape punching punch 208. It is something to punch.

図１１（ｂ）に、形状打ち抜きダイ２０４の上面を示す。ここに示す形状打ち抜きダイ２０４の上面には、図６（Ａ）と同様のシャー２１４が形成されている。これにより、ティース部２４の径方向端部２４ａの歪みと、バックヨーク部２２の径方向端部２２ａの一部の歪みとを低減することができる。   FIG. 11B shows the top surface of the shape punching die 204. A shear 214 similar to that shown in FIG. 6A is formed on the upper surface of the shape punching die 204 shown here. Thereby, distortion of the radial direction end part 24a of the teeth part 24 and partial distortion of the radial direction end part 22a of the back yoke part 22 can be reduced.

上記した実施形態に示したパンチ及びダイにおけるシャーの形状は、Ｖ字状窪みとしているが、シャーの形状はこれに限定されるものではなく、斜めであったり、複数のＶ字状窪み等に適宜形状を変更することも可能である。   The shape of the shear in the punch and die shown in the above embodiment is a V-shaped depression, but the shape of the shear is not limited to this, and the shape of the shear is slanted or a plurality of V-shaped depressions. It is also possible to change the shape as appropriate.

図１２には、図１０（ｂ）で予備打ち抜きパンチ１０８に形成されたシャー１１４ａ、１１４ｂに代えて、傾斜面のみによって構成されたシャー１１４ｃ、１１４ｄを形成した例を示す。また、図１３には、図１１（ｂ）で形状打ち抜きダイ２０４に形成されたシャー２１４に代えて、複数のＶ字状窪みを有するシャー２１５を形成した例を示す。もちろんこれらは一例であり、これら以外のシャー形状であってもよい。   FIG. 12 shows an example in which shears 114c and 114d formed only by inclined surfaces are formed in place of the shears 114a and 114b formed in the preliminary punching punch 108 in FIG. 10B. FIG. 13 shows an example in which a shear 215 having a plurality of V-shaped depressions is formed in place of the shear 214 formed on the shape punching die 204 in FIG. Of course, these are examples, and shear shapes other than these may be used.

なお、本発明は以上述べてきた実施例のように分割ステータコアに限定されるものではなく、ステータコア形成部材として一体ステータコアにおいても適用可能である。また、本実施形態はステータ（固定子）のみならず、ロータ（回転子）へも適用可能である。   The present invention is not limited to the split stator core as in the embodiments described above, and can also be applied to an integrated stator core as a stator core forming member. Moreover, this embodiment is applicable not only to a stator (stator) but also to a rotor (rotor).

図１４は、一体ステータコアを構成する一体コア形成部材２０ｂを示すものであり、一体コア形成部材２０ｂは、円環状のバックヨーク部３０１から内径側に複数のティース部３０２が所定間隔で突出するように形成されており、隣り合うティース部３０２間にスロット３０４が形成されている。   FIG. 14 shows an integrated core forming member 20b constituting an integrated stator core. The integrated core forming member 20b has a plurality of teeth portions 302 projecting from the annular back yoke portion 301 toward the inner diameter side at a predetermined interval. A slot 304 is formed between adjacent tooth portions 302.

また図１４において、１つのティース部３０２部分を取り出して図の右側に拡大して示す。この拡大図において、一体コア形成部材２０ｂに対して、回転電機のロータと対向するティース部３０２の先端部からバックヨーク部３０１の周方向端部に向けて磁束が発生する場合を想定し、その際の磁気抵抗領域を、主磁束に対して歪みの発生部位が連続の形態となるように区分化すると、（Ｌ０−Ｌ１）、（Ｌ１−Ｌ２）、（Ｌ２−Ｌ３）、（Ｌ３−Ｌ４）の４つの領域となる。   In FIG. 14, one tooth portion 302 is taken out and enlarged on the right side of the drawing. In this enlarged view, it is assumed that magnetic flux is generated from the tip portion of the tooth portion 302 facing the rotor of the rotating electrical machine toward the circumferential end portion of the back yoke portion 301 with respect to the integrated core forming member 20b. When the magnetoresistive region is divided so that the distortion generation site is continuous with respect to the main magnetic flux, (L0-L1), (L1-L2), (L2-L3), (L3-L4) ) Four areas.

上記した（１）式から（３）式によって算出した各領域（磁気抵抗区間）のみにおいて磁気抵抗が増加した場合における磁気抵抗増加率を図１５に示す。図１５に示すように、ティース部３０２の領域（Ｌ１−Ｌ２）において磁気抵抗寄与率が大きくなっている。そこで、この領域に対向するスロット３０４の部分を打ち抜くパンチ３０８の部分にシャー３１４を配置する。   FIG. 15 shows the magnetoresistance increase rate when the magnetoresistance increases only in each region (magnetoresistance section) calculated by the above equations (1) to (3). As shown in FIG. 15, the magnetoresistance contribution ratio is large in the region (L 1 -L 2) of the tooth portion 302. Therefore, a shear 314 is disposed in the portion of the punch 308 that punches out the portion of the slot 304 facing this region.

図１６（ａ）に、一体コア形成部材２０ｂの一部拡大図を示すとともに、図１６（ｂ）にスロット３０４部を打ち抜くパンチ３０８に設けられるシャー３１４の正面図と側面図を示す。   FIG. 16A shows a partially enlarged view of the integral core forming member 20b, and FIG. 16B shows a front view and a side view of a shear 314 provided in the punch 308 for punching out the slot 304 portion.

図１６（ｂ）のパンチ３０８の側面図が示すように、パンチ３０８にはティース部３０２（スロット３０４）の径方向に垂直に交差する方向にＶ字状の窪みとしてシャー３１４が形成される。これにより、磁気抵抗増加率が高いティース部３０２における歪みを低減することができる。   As shown in the side view of the punch 308 in FIG. 16B, a shear 314 is formed in the punch 308 as a V-shaped depression in a direction perpendicular to the radial direction of the tooth portion 302 (slot 304). Thereby, the distortion in the teeth part 302 with a high magnetoresistive increase rate can be reduced.

このように一体コア形成部材２０ｂの場合にも、一体コア形成部材２０ｂの打ち抜きの際に形状輪郭部に生じる加工硬化を低減させることができる。   Thus, also in the case of the integral core forming member 20b, work hardening that occurs in the shape contour portion when the integral core forming member 20b is punched can be reduced.

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はステータコアの製品形状に依存する相対的に磁気抵抗の高い部位のプレスせん断を、金型（ダイ、パンチ）に傾斜角を持った凹部（窪み）あるいは凸部（突出部）であるシャーを形成することで、逐次的なせん断を行うようにして、プレス荷重を低減させ、加工硬化を低減するようにするものである。また特に、打ち抜く製品を、パンチの反対側から逆に押す逆押さえを設けることにより、鋼板の反りを抑制して、加工硬化の進展範囲を小さくすることができる。これにより、せん断面の加工硬化を抑制することができ、ヒステリシス損失を低減させ、ステータコアの性能を向上させることができる。   As described above, the embodiments of the present invention have been described. However, in the present invention, the press shear of the portion having a relatively high magnetic resistance depending on the product shape of the stator core is applied to the concave portion having an inclination angle in the die (die, punch). By forming a shear which is a (dent) or a convex portion (protruding portion), sequential shearing is performed to reduce the press load and reduce work hardening. In particular, by providing a reverse presser that pushes the punched product from the opposite side of the punch, warpage of the steel sheet can be suppressed and the progress range of work hardening can be reduced. Thereby, work hardening of a shear surface can be suppressed, hysteresis loss can be reduced, and the performance of a stator core can be improved.

また、シャーを形成する位置としては、本来であれば、打ち抜く製品に対応する全ての縁部に対してシャーを形成することが鉄損を抑えるためには有効であるが、シャーを形成すると鋼板を押さえ難くなり、打ち抜き精度が悪化するので、特に磁気抵抗増加率が相対的に高く鉄損に効く部分に対してシャーを形成し、それ以外の部分、磁束密度が相対的に低い縁部に対向する部分にはシャーを形成せずに載置平面を形成して鋼板を確実に押さえるようにすることが好ましい。   Moreover, as a position for forming the shear, it is effective to suppress the iron loss by forming the shear for all the edges corresponding to the product to be punched. Since the punching accuracy deteriorates, a shear is formed especially on the part where the rate of increase in magnetoresistance is relatively high and works on iron loss, and the other part, on the edge where the magnetic flux density is relatively low It is preferable to form a placement plane without forming a shear at the opposing portions so as to securely hold the steel plate.

また、形成されるシャーの延在方向は、それぞれ縁部に対して直角に交差する方向であることが好ましい。また、シャーはダイ又はパンチのいずれに設けてもよく、パンチ及びダイにおけるシャーの形状は、Ｖ字状窪みとしてもよく、これ以外に斜めであったり、複数のＶ字状窪み等でもよく、適宜その形状を変更してもよい。   Moreover, it is preferable that the extending direction of the formed shear is a direction intersecting at right angles with respect to the edge part. Further, the shear may be provided in either the die or the punch, and the shape of the shear in the punch and the die may be a V-shaped depression, in addition to this, may be oblique, or may be a plurality of V-shaped depressions, The shape may be changed as appropriate.

尚、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、ステータコア形成部材全体での磁気抵抗を増加させる割合である磁気抵抗増加率として、上記（３）式で表される磁気抵抗増加率を用いたが、これに限らず、ステータコア形成部材の外周を構成する縁部の内、縁部から一定距離までの部分において磁気抵抗が増加した際に、ステータコア形成部材全体での磁気抵抗を増加させる割合を算出、推定できるものである限り、適宜採用することができる。 In addition, this invention is not limited to each embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably.
For example, although the magnetoresistance increase rate represented by the above formula (3) is used as the magnetoresistance increase rate, which is the ratio of increasing the magnetoresistance in the entire stator core forming member, the present invention is not limited to this. As long as the ratio of increasing the magnetic resistance in the entire stator core forming member can be calculated and estimated when the magnetic resistance increases in a portion from the edge to a certain distance among the edges constituting be able to.

１ 回転電機用ステータコアの製造装置
２ 電磁鋼板
４ ダイ
８ パンチ
１０ 逆押さえ
１２ 載置平面
１３ 板押さえ部
１４（１４ａ、１４ｂ） シャー
２０ ステータコア形成部材
２０ａ 分割コア形成部材
２０ｂ 一体コア形成部材
２２ バックヨーク部
２２ａ 径方向端部
２２ｂ 周方向端部
２４ ティース部
２４ａ 径方向端部
２４ｂ 鍔部
２４ｃ 周方向端部
１０８ 予備打ち抜きパンチ（パンチ）
１１４（１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、１１４ｄ） シャー
２０４ 形状打ち抜きダイ（ダイ）
２０８ 形状打ち抜きパンチ（パンチ）
２１４ シャー
２１５ シャー
３０２ ティース
３０８ パンチ
３１４ シャー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Manufacturing apparatus of stator core for rotary electric machines 2 Magnetic steel plate 4 Die 8 Punch 10 Reverse pressing 12 Placement plane 13 Plate pressing part 14 (14a, 14b) Shear 20 Stator core forming member 20a Divided core forming member 20b Integrated core forming member 22 Back yoke Part 22a Radial end part 22b Circumferential end part 24 Teeth part 24a Radial end part 24b Ridge part 24c Circumferential end part 108 Pre-punching punch (punch)
114 (114a, 114b, 114c, 114d) Shear 204 Shape punching die (die)
208 Shape punch (punch)
214 Shah 215 Shah 302 Teeth 308 Punch 314 Shah

Claims (10)

鋼板を所定形状に打ち抜いたステータコア形成部材を積層することで構成される回転電機用ステータコアの製造装置であって、
前記鋼板が配置される載置平面を備えたダイと、
前記ダイ上に配置された前記鋼板から前記ステータコア形成部材を前記所定形状に打ち抜くパンチと、
前記ダイ又は前記パンチに、前記載置平面と平行な所定の延在方向に沿って、前記載置平面と平行な平面に対して所定深さだけ凹む又は突出するように形成されたシャーと、
を備え、
前記シャーは、前記ステータコア形成部材の外周を構成する縁部の内、縁部から一定距離までの部分において磁気抵抗が増加した際に、ステータコア形成部材全体での磁気抵抗を増加させる割合である磁気抵抗増加率が相対的に高い縁部に対向する位置において、前記延在方向が前記相対的に高い縁部に対して交差する方向に形成されることを特徴とする回転電機用ステータコアの製造装置。 An apparatus for manufacturing a stator core for a rotating electrical machine configured by laminating a stator core forming member obtained by punching a steel plate into a predetermined shape,
A die having a mounting plane on which the steel plate is disposed;
A punch for punching the stator core forming member into the predetermined shape from the steel plate disposed on the die;
A shear formed on the die or the punch so as to be recessed or protruded by a predetermined depth with respect to a plane parallel to the mounting plane, along a predetermined extending direction parallel to the mounting plane.
With
The shear is a ratio of increasing the magnetic resistance of the entire stator core forming member when the magnetic resistance increases in a portion from the edge to a certain distance among the edges constituting the outer periphery of the stator core forming member. The stator core manufacturing apparatus for a rotating electrical machine, wherein the extending direction is formed in a direction intersecting the relatively high edge at a position facing the edge having a relatively high resistance increase rate. . 前記ダイは、前記ステータコア形成部材の外周を構成する縁部の内、前記磁気抵抗増加率が相対的に低い縁部に対向する位置において、前記載置平面と平行な板押さえ部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機用ステータコアの製造装置。   In the die, a plate pressing portion parallel to the mounting plane is formed at a position facing an edge having a relatively low rate of increase in magnetoresistance among edges forming an outer periphery of the stator core forming member. The manufacturing apparatus of the stator core for rotary electric machines of Claim 1 characterized by the above-mentioned. 円弧状のバックヨークの周方向中央側から径方向内側にティースが突出して形成された分割コア形成部材を鋼板を打ち抜くことで形成し、該分割コア形成部材を積層し、円環状に連結することで構成される回転電機用ステータコアの製造装置であって、
前記鋼板が配置される載置平面を備えたダイと、
前記ダイ上に配置された前記鋼板から前記分割コア形成部材を打ち抜くパンチと、
前記ダイに、前記載置平面と平行な所定の延在方向に沿って、前記載置平面と平行な平面に対して所定深さだけ凹む又は突出するように形成されたシャーと、
を備え、
前記シャーは、前記分割コア形成部材の外周を構成する縁部の内、前記ティースの径方向端部に対向する位置において、前記延在方向が前記ティースの前記径方向端部に対して交差する方向に形成されることを特徴とする回転電機用ステータコアの製造装置。 Forming a split core forming member formed by punching a steel sheet, with teeth protruding radially inward from the circumferential center of the arc-shaped back yoke, stacking the split core forming members, and connecting them in an annular shape An apparatus for manufacturing a stator core for a rotating electrical machine comprising:
A die having a mounting plane on which the steel plate is disposed;
A punch for punching out the split core forming member from the steel plate disposed on the die;
A shear formed on the die so as to be recessed or protruded by a predetermined depth with respect to a plane parallel to the mounting plane, along a predetermined extending direction parallel to the mounting plane;
With
In the shear, the extending direction intersects with the radial end portion of the tooth at a position facing the radial end portion of the tooth among the edges constituting the outer periphery of the divided core forming member. An apparatus for manufacturing a stator core for a rotating electrical machine, wherein the stator core is formed in a direction. 前記シャーは、前記分割コア形成部材の外周を構成する縁部の内、前記バックヨークの径方向端部の少なくとも一部に対向する位置も含むように形成されることを特徴とする請求項３に記載の回転電機用ステータコアの製造装置。   The said shear is formed so that the position which opposes at least one part of the radial direction edge part of the said back yoke among the edge parts which comprise the outer periphery of the said division | segmentation core formation member may be included. The manufacturing apparatus of the stator core for rotary electric machines as described in any one of. 前記ティースの径方向端部には、円周方向に突出する鍔部が形成されており、
前記シャーは、前記鍔部の周方向一方側の先端部に対向する位置から周方向他方側の先端部に対向する位置まで形成されており、
前記ダイには、前記鍔部の周方向一方側の先端部と周方向他方側の先端部の外側に、前記載置平面と平行な板押さえ部が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の回転電機用ステータコアの製造装置。 At the radial end of the teeth, a flange that protrudes in the circumferential direction is formed,
The shear is formed from a position facing the distal end portion on one circumferential side of the collar portion to a position facing the distal end portion on the other circumferential side,
The plate pressing portion parallel to the mounting plane is formed on the die on the outer side of the distal end portion on one circumferential side of the flange portion and the distal end portion on the other circumferential side. The manufacturing apparatus of the stator core for rotary electric machines of 4. 前記シャーは、前記分割コア形成部材の外周を構成する縁部の内、前記バックヨークの周方向端部に対向する位置において、前記延在方向が前記バックヨークの前記周方向端部に対して交差する方向にさらに形成されていることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の回転電機用ステータコアの製造装置。   The shear has an extending direction with respect to the circumferential end portion of the back yoke at a position facing the circumferential end portion of the back yoke in the edge portion constituting the outer periphery of the split core forming member. The apparatus for manufacturing a stator core for a rotating electrical machine according to any one of claims 3 to 5, further formed in a crossing direction. 前記シャーの前記載置平面に対する深さ又は突出長は、前記鋼板の厚みよりも小さいことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の回転電機用ステータコアの製造装置。   The apparatus for manufacturing a stator core for a rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 6, wherein a depth or a protruding length of the shear with respect to the mounting plane is smaller than a thickness of the steel plate. 前記パンチの打ち抜き方向の反対側から、前記鋼板を押さえる逆押さえ部をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の回転電機用ステータコアの製造装置。   The apparatus for manufacturing a stator core for a rotating electric machine according to any one of claims 1 to 7, further comprising a reverse pressing portion for pressing the steel plate from the opposite side of the punching direction of the punch. ダイ上に配置された鋼板からステータコア形成部材を、所定形状にパンチにより打ち抜く工程と、
前記ステータコア形成部材を積層する工程と、を備える回転電機用ステータコアの製造方法であって、
前記ダイ又は前記パンチには、前記鋼板が配置される載置平面と平行な所定の延在方向に沿って、前記載置平面と平行な平面に対して所定深さだけ凹む又は突出するようにシャーが形成されており、
前記シャーは、前記ステータコア形成部材の外周を構成する縁部の内、縁部から一定距離までの部分において磁気抵抗が増加した際に、ステータコア形成部材全体での磁気抵抗を増加させる割合である磁気抵抗増加率が相対的に高い縁部に対向する位置において、前記延在方向が前記相対的に高い縁部に対して交差する方向に形成されることを特徴とする回転電機用ステータコアの製造方法。 A step of punching a stator core forming member into a predetermined shape from a steel plate disposed on a die by a punch;
A step of laminating the stator core forming member, and a method of manufacturing a stator core for a rotating electrical machine,
The die or the punch is recessed or protrudes by a predetermined depth with respect to a plane parallel to the mounting plane, along a predetermined extending direction parallel to the mounting plane on which the steel plate is disposed. A shear is formed,
The shear is a ratio of increasing the magnetic resistance of the entire stator core forming member when the magnetic resistance increases in a portion from the edge to a certain distance among the edges constituting the outer periphery of the stator core forming member. A method of manufacturing a stator core for a rotating electrical machine, wherein the extending direction is formed in a direction intersecting the relatively high edge at a position facing an edge having a relatively high resistance increase rate. . ダイ上に配置された鋼板から円弧状のバックヨークの周方向中央側から径方向内側にティースが突出して形成された分割コア形成部材を、パンチにより打ち抜く工程と、
該分割コア形成部材を積層し円環状に連結する工程と、を備える回転電機用ステータコアの製造方法であって、
前記ダイには、前記鋼板が配置される載置平面と平行な所定の延在方向に沿って、前記載置平面と平行な平面に対して所定深さだけ凹む又は突出するようにシャーが形成されており、
前記シャーは、前記分割コア形成部材の外周を構成する縁部の内、前記ティースの径方向端部に対向する位置において、前記延在方向が前記ティースの前記径方向端部に対して交差する方向に形成されることを特徴とする回転電機用ステータコアの製造方法。 A step of punching a divided core forming member formed by projecting teeth radially inward from a circumferential center side of an arc-shaped back yoke from a steel plate disposed on a die; and
A step of stacking the split core forming members and connecting them in an annular shape, and a method of manufacturing a stator core for a rotating electrical machine,
A shear is formed on the die so as to be recessed or protruded by a predetermined depth with respect to a plane parallel to the mounting plane, along a predetermined extending direction parallel to the mounting plane on which the steel plate is disposed. Has been
In the shear, the extending direction intersects with the radial end portion of the tooth at a position facing the radial end portion of the tooth among the edges constituting the outer periphery of the divided core forming member. A method for manufacturing a stator core for a rotating electrical machine, wherein the stator core is formed in a direction.

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